fysiikan tehtävään apua

Kaksi punnusta riippuu herkkäliikkeisen ja kevyen väkipyörän yli kulkevan langan päissä. Raskaampi punnus on aluksi pöytälevyllä. Punnuksien massat on 3,5kg ja 1,6kg, ja pöydän korkeus on 0,9m. Kuinka suuri on pöydän tukivoima? Millä nopeudella punnus osuu maahan, kun pöytä poistetaan raskaamman punnuksen alta ja punnukset pääsevät liikkumaan vapaasti?

Tukivoiman osasin laskea. Mutta miten tuo nopeus lasketaan? Saan systeemin kiihtyvyydeksi maan putoamiskiihtyvyyden, tosin en tiedä onko se oikein, mutta miten kiihtyvyyden ja matkan perusteella saa loppunopeuden? Vai onko tähän jokin helpompi tapa, voiko esim. mekaanisen energian säilymislakia tai työperiaatetta soveltaa?
162926
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 16

Vanhimmat

1/2(M m)v^2=Mgh-mgh

Äänestä
  • Mitä tarkoittaa (M m) ?
    tuloa, summaa, vaiko jotain muuta?
    Jos tuloa olet väärässä, jos summaa merkintäsi on virheelinen vaikka tarkoitat oikeaa asiaa.
    Lisäksi h pitäisi määritellä. Oikea vastaus ei tuota pisteitä jos laskuperusteet puuttuvat.

    Äänestä

Maan kiihtyvyys voima ei yksin ratkaise loppu nopeutta koska kokonaismassaa on nyt enemmän kuin pelkästään alaspäin menevä massa ja kokonaismassa kiihtyy hitaammin.

kokonaismassaa on 5,1kg ja alaspäin menevä massa on 1,9. alaspäin menevä nopeus on 1,9 osa 5.1:sta tuo on siis se suhde. siis 37,254902 % vapaan putoamisen nopeudesta

Äänestä

Molemmat edellisistä vastauksista on väärin. Molempiin kappaleisiin kohdistuu pöydän poiston jälkeen painovoima sekä langan jännitysvoima. Nyt saat molemmille punnuksille liikeyhtälön muistaen newtonin lait, eli kokonaisvoima on massa kertaa kiihtyvyys (kiihtyvyys on molemmilla kappaleilla sama kunhan vain oletetaan että lanka on venymätön). Ja koska jännitysvoimat ovat samat, saat yhtälön, josta ratkaiset kiihtyvyyden.

Kun kappaleet päästetään liikkeelle, on liike tasaisesti kiihtyvää. Tällaiselle liikkeelle löytyy kaava s=(1/2)at^2. Ajastahan ei voi sanoa mitäään mutta mietipä mikä kaava löytyy ajalle. Nyt saat lyhyen yhtälön mihin sijoitat putoamiskorkeuden ja tuon ratkaisemasi kiihtyvyyden. Itse sain vastaukseksi 2.6 metriä sekunnissa

Äänestä

Tämmöstä minä tästä sain
http://aijaa.com/k1v8WB

Energiaperiaatteella yhtälö on ilmeisesti: ½(m1)v^2=(m1-m2)gh

Äänestä

Kyllä tuon nikki Energiaa yhtälö on oikein. Siitä saadaan helposti loppunopeus v. Ei tarvitse laskea liikeyhtälöiden kautta.

Siis v = sqrt(2*g*h*(M-m)/(M m)) ~ 2,6 m/s

Äänestä

  • aeija kirjoitti:

    Joo niin on. Laitan tähän nyt vielä omanikin korjattuna:
    http://aijaa.com/yW1Obe

    jos sitä nyt joku lukee, niin siinä m1 liikeyhtälössä positiivinen suunta on alaspäin

    Äänestä

  • Mutta miten tuo muka toimii tuolla laskutavalla kun eihän tuossa tilanteessa säily mekaaninen energia. Mukanahan on konservatiivinen voima koska pienempi punnus teke työtä hidastaessaan isompaa. Ja miksi tuon isomman kappaleen potentiaalienergiasta vähennetään tuo pienemmän kappaleen potentiaalienergia?

    Minusta tuo liikeyhtälöratkaisu on helpompi ja tajusin sen paremmin. Muutenkin tykkään pyöritellä kaavoja ja yhtälöitä :) Mutta joo kiitosta avusta kaikille!

    Äänestä

  • aloittaja3 kirjoitti:

    Mutta miten tuo muka toimii tuolla laskutavalla kun eihän tuossa tilanteessa säily mekaaninen energia. Mukanahan on konservatiivinen voima koska pienempi punnus teke työtä hidastaessaan isompaa. Ja miksi tuon isomman kappaleen potentiaalienergiasta vähennetään tuo pienemmän kappaleen potentiaalienergia?

    Minusta tuo liikeyhtälöratkaisu on helpompi ja tajusin sen paremmin. Muutenkin tykkään pyöritellä kaavoja ja yhtälöitä :) Mutta joo kiitosta avusta kaikille!

    Alussa on (m1)gh (m2)gH

    lopussa on (m1)g*0 (m2)g(h H) ½(m1)v^2 ½(m2)v^2


    mitään ei häviä, joten (m1)gh=(m2)g(h) ½(m1)v^2 ½(m2)v^2
    ((m2)gH tämä termi häipyy, koska se on molemmissa))

    Äänestä

  • aloittaja3 kirjoitti:

    Mutta miten tuo muka toimii tuolla laskutavalla kun eihän tuossa tilanteessa säily mekaaninen energia. Mukanahan on konservatiivinen voima koska pienempi punnus teke työtä hidastaessaan isompaa. Ja miksi tuon isomman kappaleen potentiaalienergiasta vähennetään tuo pienemmän kappaleen potentiaalienergia?

    Minusta tuo liikeyhtälöratkaisu on helpompi ja tajusin sen paremmin. Muutenkin tykkään pyöritellä kaavoja ja yhtälöitä :) Mutta joo kiitosta avusta kaikille!

    No jos noin, niin sitten se on korjattava vielä kerran
    http://aijaa.com/D23x0P

    Äänestä


  • aloittaja3 kirjoitti:

    Mutta miten tuo muka toimii tuolla laskutavalla kun eihän tuossa tilanteessa säily mekaaninen energia. Mukanahan on konservatiivinen voima koska pienempi punnus teke työtä hidastaessaan isompaa. Ja miksi tuon isomman kappaleen potentiaalienergiasta vähennetään tuo pienemmän kappaleen potentiaalienergia?

    Minusta tuo liikeyhtälöratkaisu on helpompi ja tajusin sen paremmin. Muutenkin tykkään pyöritellä kaavoja ja yhtälöitä :) Mutta joo kiitosta avusta kaikille!

    "miksi tuon isomman kappaleen potentiaalienergiasta vähennetään tuo pienemmän kappaleen potentiaalienergia?"

    Pienempi kappale nousee yhtä suuren matkan kuin suurempi alenee. Eli nettopotentiaalienergia muuttuu molempien liike-energiaksi.

    Äänestä

  • mites tälläinen jos täytyy ottaa huomioon vielä hitausmomentti 0.35 kgm^2

    Äänestä

  • Anonyymi kirjoitti:

    mites tälläinen jos täytyy ottaa huomioon vielä hitausmomentti 0.35 kgm^2

    Ei voida laskea mitenkään, eikä myöskään testata, jos halkaisija ja säde ovat tuntemattomia.
    Jos ne tiedetään saadaan niiden avulla yhtälö nopeuden v ja kulmanopeuden välille. Sitten vain lisäät pyörimisliikkeen energian yhtälöön, ja muunnat sen kaavan muotoon jossa kulmanopeus on korvattu yhtälöllä nopeudesta ja säteestä.
    v= w*r
    E_p = 0,5*I*w^2 = 0,5*I*v^2/r^2
    E_kok = 0,5*m1*v^2 0,5*m2*v^2 0,5*I*v^2/r^2 lopussa, ja alussa tietysti sama kuin ilman hitausmomenttiakin, jos pyörivän osan kulmanopeus on alussa nolla.

    Äänestä

  • aloittaja3 kirjoitti:

    Mutta miten tuo muka toimii tuolla laskutavalla kun eihän tuossa tilanteessa säily mekaaninen energia. Mukanahan on konservatiivinen voima koska pienempi punnus teke työtä hidastaessaan isompaa. Ja miksi tuon isomman kappaleen potentiaalienergiasta vähennetään tuo pienemmän kappaleen potentiaalienergia?

    Minusta tuo liikeyhtälöratkaisu on helpompi ja tajusin sen paremmin. Muutenkin tykkään pyöritellä kaavoja ja yhtälöitä :) Mutta joo kiitosta avusta kaikille!

    Sisäisiä voimia ei huomioida energiaperiaatetta sovellettaessa.
    Ja punnusten ja langan väliset voimat ovat sellaisia kun tarkastelun kohde on järkevästi valittu, eli käsittää sekä kaikki punnukset, että langan että myös pyörän, ja kun pyörän akselikitkaa ei ole tai sitä ei tehtävänannon mukana huomioida, kuten ei väliaineen vastustakaan. Jos ne huomioidaan ei tuo tietysti toimikaan.

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


enjaksaenäämiettiä kirjoitti:

Kaksi punnusta riippuu herkkäliikkeisen ja kevyen väkipyörän yli kulkevan langan päissä. Raskaampi punnus on aluksi pöytälevyllä. Punnuksien massat on 3,5kg ja 1,6kg, ja pöydän korkeus on 0,9m. Kuinka suuri on pöydän tukivoima? Millä nopeudella punnus osuu maahan, kun pöytä poistetaan raskaamman punnuksen alta ja punnukset pääsevät liikkumaan vapaasti?

Tukivoiman osasin laskea. Mutta miten tuo nopeus lasketaan? Saan systeemin kiihtyvyydeksi maan putoamiskiihtyvyyden, tosin en tiedä onko se oikein, mutta miten kiihtyvyyden ja matkan perusteella saa loppunopeuden? Vai onko tähän jokin helpompi tapa, voiko esim. mekaanisen energian säilymislakia tai työperiaatetta soveltaa?

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu